机器人技术(一)课程教学大纲

1、机器人技术教学大纲课程性质专业任选课课程编号xx882021课程名称机器人技术适用专业电子信息工程、软件工程先修课程单片机原理、自动控制原理、C语言、传感器技术及应用总学时32 其中理论16学时，实验16学时学分数2一课程简介机器人学是一门高度交叉的前沿学科，机器人技术是集力学、机械学、生物学、人 类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多 学科知识之大成，是一项综合性很强的新技术。通过该课程的学习，使得学生基本熟悉 这门技术以及其开展状况，为今后从事光机电一体化与系统设计、制造的研究工作打下 基础。二、课程教学目标通过本课程数字信号处理的学习，学生应实现如下

2、目标：知识目标：掌握机器人机构设计、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。能力目标：培养学生综合运用所学基础理论和专业知识进行创新设计的能力。三、课程教学基本要求课前要求：本课程主要的先修课有线性代数、自动控制原理、C语言、运动控制基础、 可编程控制器原理。本课程要求能够综合运用所学知识，来解决在机器人方面的有 关问题。课中要求：. 了解机器人和机器人学的基本知识。.理解机器人运动学的矩阵表示和位置的运动学方程。.理解微分运动和雅克比矩阵的计算。了解常用的驱动器和驱动系统。了解常用的传感器。.理解视觉系统的基础知识和常用图像处理技术；课后要求：1）、掌握工业机器人运动系统设计方法，具有进行

3、总体设计的能力；2）、掌握工业机器人整体性能、主要部件性能的分析方法；3）、掌握工业机器人常用的控制理论与方法，具有进行工业机器人控制系统设计的 能力；四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配序号教学模块知识点学时1机器人技术基础了解：工业机器人的开展及现状，结构原理及 应用情况，中国研制机器人的情况，机器人技 术的开展方向，机器人技术在诸多领域的应用， 如军事、医疗、地质勘测等。2学时2机器人的结 构设计了解：相关的参数含义及设置，机器人设计的 基本原理，基本方法。掌握：机器人的基本结构组成。2学时3机器人控制 学了解：机器人控制学的相关概念及基本知识。 掌握：如何控制机器人进行工作。2学时

4、4工业机器人 的环境感觉 技术了解：机器人传感器的基础知识及常用传感器类型。掌握：机器人多传感器融合技术。4学时了解：感知分类及技术内容，光轴传感器，触 觉技术、听觉技术、视觉技术。掌握：机器人配置感觉技术，适应环境的变化。4学时5机器人实例 与开展了解：工业机器人系统实例，机器人在我国的开展。掌握：机器人具体应用的实例。2学时序 号实验工程名称内容摘要实验 学时实验 类型开出 要求1工业机器人的安 装与调试根据安装说明书对机器人套件进行安 装调试2学时证 验性必做2屏幕的动态显示 实现通过编程，在机器人平台上实现屏幕的 动态和静态显示。2学时证 验性必做3驱动电机控制通过编程，在机器人平台上

5、实现对驱动 电机的有效控制。2学时验证 性必做4模拟接口开发通过编程，对机器人平台上的模拟接口 功能进行开发。2学时验证 性必做5DO端口开发与使 用通过编程，对机器人平台上的DO端口 功能进行开发。2学时验证 性必做6障碍探测功能开 发与实现通过编程，使机器人具有障碍探测功 能。2学时合 综性必做7机器人运动控制通过编程，在机器人完成一些复杂的作 业时，除了对机器人的运动起点和末端 点有位置要求外，还要求机器人在运动 过程中对中间点的轨迹进行严格控制。2学时综合 性选做8机器人的搬运装 配实验通过编程，机器人搬运、装配。2学时综合 性选做9巡线机器人设计制作动手制作一款机器人，能够按照指 定

6、轨迹进行运动，完成机器人设计 制作及程序控制。2学时合 综性选做10避障机器人设计制作动手制作一款机器人，能够识别并 躲避局部障碍及危险，完成机器人 设计制作及程序控制2学时综合 性选做五、教学方法与策略本门课采用课堂教学与实验相结合，并辅之以课堂讨论。用于基本概念、理论分析 及应用的课堂讲授约占总学时的50%。实验操作约占总学时的50%。本课程安排8次实 验课，以便学生掌握基本实验技能。六、学生学习成效考核方式七、选用教材考核环节构成（均为100分制）评分依据占总成绩 的比重考勤学习态度，能按时到课。10%实验按时出勤，按完整要求实现实验内容，实验报告。40%期末考试闭卷考试。50%1刘极峰编著.机器人技术基础.北京：高等教育出版社，2013.八、参考资料1郭洪红主编.工业机器人技术.西安：西安电子科技大学出版社.2006.2孟庆鑫，王晓东.机器人技术基础.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，